(57)【要約】【課題】リングギヤ、クランク軸側部材、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の機関本体をそのまま流用しつつ、機関始動後における機関抵抗の増大を抑制することができる。【解決手段】内燃機関１のシリンダブロック４にはリテーナ１０が取り付けられている。クランクシャフト２の大径部２ｃの外周面に対向するリテーナ１０の内周面によりオイルシール２４が保持されている。始動装置は、リングギヤ１６とアウターレースプレート１２との間に設けられているワンウェイクラッチ３０によって、リングギヤ１６からクランクシャフト２への始動用モータによる一方向の回転力が伝達される一方、該一方向とは逆方向の回転力の伝達が遮断される。そして、リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面に嵌挿されたブッシュ２６によりリングギヤ１６が回転可能に支持されている。【選択図】図２
2013007332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸とこれを取り囲む機関本体との間を通じたオイルの外部への漏出を阻止するためのオイルシールと、機関本体に取り付けられる部材であってクランク軸の外周面に対向するとともに前記オイルシールを保持する保持部を有する保持部材とを備える内燃機関に適用され、
始動用モータの回転力が伝達されるリングギヤとクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材との間に設けられるワンウェイクラッチを備え、リングギヤからクランク軸への始動用モータによる一方向の回転力を伝達する一方、該一方向とは逆方向の回転力の伝達を遮断する内燃機関始動装置であって、
前記保持部材の外周面には前記リングギヤを回転可能に支持する支持部が設けられてなる
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関始動装置において、
前記リングギヤは前記ワンウェイクラッチの内輪を構成するインナーレースを有し、
前記支持部の外周面には軸受が嵌挿され、
前記インナーレースは前記軸受により回転可能に支持されてなる
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関始動装置において、
前記保持部材はボルトにより機関本体に対して締結されるものであり、
前記保持部材において前記支持部よりも外周側には前記ボルトが挿通されるボルト孔が形成され、クランク軸の径方向において前記支持部と前記ボルト孔との間には当該ボルトよりも前記リングギヤ側に位置して前記リングギヤの変位を規制する規制部が形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関始動装置において、
内燃機関はＶ型内燃機関である
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関始動装置において、
前記ワンウェイクラッチはラチェット式のワンウェイクラッチである
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動用モータの回転力が伝達されるリングギヤとクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材との間にワンウェイクラッチが設けられる内燃機関始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載の内燃機関始動装置では、始動用モータの回転力が伝達されるリングギヤとクランクシャフトに連動して回転するクランク軸側部材との間にワンウェイクラッチが設けられている。そして、このワンウェイクラッチにより、リングギヤからクランクシャフトへの始動用モータによる一方向の回転力が伝達される一方、該一方向とは逆方向の回転力の伝達が遮断されるようにしている。
【０００３】
特許文献１の第１０図に示す装置では、クランク軸側部材として機能するアウターレース支持プレート（２１８）とリングギヤ（２２０）との間にボールベアリング（２３４）を設けることにより、リングギヤ（２２０）を回転可能に支持するようにしている。ところが、このようにリングギヤ（２２０）がアウターレース支持プレート（２１８）に設けられたボールベアリング（２３４）により支持されている構成にあっては、機関始動後においてボールベアリング（２３４）内のオイルの撹拌抵抗が生じること等に起因して機関抵抗が増大することとなる。
【０００４】
これに対して、特許文献１の第１図に示す装置では、シリンダブロック（２）のオイルシールハウジングを円筒状に加工することでベアリング嵌合部（１６ａ）とし、この外周面にリングギヤ（１０）を回転可能に支持するためのボールベアリング（１４）のインナーレースを圧入している。すなわち、ボールベアリング（１４）は機関本体側に固定されており、アウターレース支持プレート（８）からの回転力を受けない構造となっている。このため、機関始動後においてボールベアリング（１４）の撹拌抵抗が生じることはなく、機関抵抗が増大することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―３２４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般にシリンダブロックは鋳造にて形成されている。そのため、先の第１図に示した装置にあっては、ボールベアリング（１４）のインナーレースを圧入して組み付けるためには、オイルシールハウジングの外周面を所望の形状とするために切削等の加工処理が必要となる。従って、リングギヤ、クランク軸側部材、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の機関本体をそのまま流用することができない。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リングギヤ、クランク軸側部材、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の機関本体をそのまま流用しつつ、機関始動後における機関抵抗の増大を抑制することのできる内燃機関始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、クランク軸とこれを取り囲む機関本体との間を通じたオイルの外部への漏出を阻止するためのオイルシールと、機関本体に取り付けられる部材であってクランク軸の外周面に対向するとともに前記オイルシールを保持する保持部を有する保持部材とを備える内燃機関に適用され、始動用モータの回転力が伝達されるリングギヤとクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材との間に設けられるワンウェイクラッチを備え、リングギヤからクランク軸への始動用モータによる一方向の回転力を伝達する一方、該一方向とは逆方向の回転力の伝達を遮断する内燃機関始動装置であって、前記保持部材の外周面には前記リングギヤを回転可能に支持する支持部が設けられてなることをその要旨としている。
【０００９】
リングギヤ、クランク軸側部材、及びワンウェイクラッチを備えておらず、内燃機関の始動に際してはその都度、始動用モータの出力軸に設けられたギヤを変位させてフライホイールの外周面に形成されたギヤに噛合させる内燃機関始動装置がある。また、こうした始動装置を備える既存の内燃機関では、機関本体に保持部材が取り付けられており、この保持部材によってクランク軸と機関本体との間からのオイルの漏出を抑制するためのオイルシールが保持されている。
【００１０】
上記構成によれば、既存の内燃機関始動装置と共通の機関本体に対して保持部材が取り付けられる。また、この保持部材の支持部によりリングギヤが回転可能に支持される。このため、リングギヤ、アウターレースプレート、及びワンウェイクラッチを備える内燃機関始動装置において、既存の機関本体をそのまま流用することが可能となる。
【００１１】
また、リングギヤを支持する支持部材が機関本体に固定されている。このため、先の特許文献１の第１０図に示すようなリングギヤがクランク軸側部材に設けられた軸受により支持されている構成とは異なり、機関始動後においてリングギヤを支持する支持部材がクランク軸の回転抵抗となることはない。
【００１２】
従って、リングギヤ、クランク軸側部材、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の機関本体をそのまま流用しつつ、機関始動後における機関抵抗の増大を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関始動装置において、前記リングギヤは前記ワンウェイクラッチの内輪を構成するインナーレースを有し、前記支持部の外周面には軸受が嵌挿され、前記インナーレースは前記軸受により回転可能に支持されてなることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、リテーナの外周面によりリングギヤを直接支持する構成とは異なり、支持部の外周面にはそれほど高い加工精度が求められない。従って、保持部材を容易に形成することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関始動装置において、前記保持部材はボルトにより機関本体に対して締結されるものであり、前記保持部材において前記支持部よりも外周側には前記ボルトが挿通されるボルト孔が形成され、クランク軸の径方向において前記支持部と前記ボルト孔との間には当該ボルトよりも前記リングギヤ側に位置して前記リングギヤの変位を規制する規制部が形成されてなることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、リングギヤがクランク軸の軸線方向において機関本体側に変位しようとすると、その前方に位置する規制部に当接することによって変位が規制される。このため、リングギヤがボルトに干渉することを回避することができ、リングギヤの姿勢を好適に保持することができる。
【００１７】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、内燃機関はＶ型内燃機関であるといった態様をもって具体化することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関始動装置において、前記ワンウェイクラッチはラチェット式のワンウェイクラッチであることをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、機関始動後においてはワンウェイクラッチを構成する爪片がリングギヤのインナーレース上を摺動しないようになる。従って、機関始動後においてリングギヤが機関抵抗とならないようにした請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明を容易に具現化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る内燃機関始動装置の一実施形態について、内燃機関の後部を中心とした断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態における始動装置について、ワンウェイクラッチを中心とした断面構造を拡大して示す拡大断面図。
【図３】同実施形態におけるリテーナの斜視構造を示す斜視図。
【図４】既存の内燃機関のリテーナの斜視構造を示す斜視図。
【図５】既存の内燃機関におけるオイルシールを中心とした断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図１〜図５を参照して、本発明に係る内燃機関始動装置を具体化した一実施形態について詳細に説明する。尚、本実施形態の内燃機関は２つのシリンダ列がＶ字状をなすように配置されたＶ型内燃機関である。
【００２１】
図１に本実施形態の内燃機関の後部を中心とした断面構造を示す。尚、図１においてシリンダに近接する側を「前側」と称し、トランスミッションに近接する側を「後側」と称する。また、鉛直方向上側を単に「上側」と称し、鉛直方向下側を単に「下側」と称する。
【００２２】
図１に示すように、内燃機関１では、シリンダブロック４の下側にクランクケース６が配置されている。また、クランクシャフト２はシリンダブロック４に形成された挿通孔４ａの内部において軸受（図示略）により回転可能に支持されている。すなわち、クランクシャフト２はクランクケース６よりも上側に配置されている。また、クランクシャフト２の後端部２ａはシリンダブロック４の後端よりも後方に突出している。
【００２３】
シリンダブロック４の後端面には、中央に孔が形成されたオイルシールリテーナ（以下、リテーナ１０）全体が取り付けられている。このリテーナ１０の内周面とこれに対抗するクランクシャフト２の大径部２ｃとの間には、クランクシャフト２とシリンダブロック４の挿通孔４ａとの間を通じたオイルの外部への漏出を阻止するためのオイルシール２４が設けられている。
【００２４】
次に、図２及び図３を参照して、ワンウェイクラッチ３０及びリテーナ１０の構造について説明する。尚、図２にワンウェイクラッチ３０を中心とした始動装置の断面構造を拡大して示す。また、図３にリテーナ１０の斜視構造を示す。
【００２５】
図２及び図３に併せ示すように、リテーナ１０のフランジ部１０ａは略平板状をなすとともに中心に孔が形成されており、この孔の縁部からは円筒状をなす大径部１０ｂが後方に延びている。また、この大径部１０ｂの後端からは大径部よりも外径の小さい小径部１０ｃが後方に延びている。また、リテーナ１０の内径は軸線方向において同一とされている。上述したオイルシール２４はリテーナ１０の内周面により保持されており、リテーナ１０の内周面が本発明に係る保持部として機能する。
【００２６】
リテーナ１０のフランジ部１０ａの外縁にはボルト孔１０ｅが複数形成されており、これらボルト孔１０ｅ及びシリンダブロック４の後端面に形成されたボルト穴４ｅに後側からボルト１１を挿通することにより、シリンダブロック４に対してリテーナ１０が締結される。ここで、リテーナ１０の大径部１０ｂの後端面は、ボルト１１の頭部よりも後側に位置している。
【００２７】
リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面には、円筒形状のブッシュ２６が嵌挿されている。このブッシュ２６により、略円盤形状をなすとともにその中心部に孔が形成されたリングギヤ１６が回転可能に支持されている。すなわち、ブッシュ２６の外周面が本発明に係る支持部として機能する。
【００２８】
リングギヤ１６の内縁には、略円筒形状をなすとともに後側に向けて延びるインナーレース１８が設けられている。また、リングギヤ１６の外縁にはギヤ部１６ａが形成されており、このギヤ部１６ａには始動用モータ４０の回転出力軸４２に固定された駆動ギヤ４４が常時噛合されている。尚、上記始動用モータ４０には図示しない車載バッテリから供給される電力によって作動する。
【００２９】
クランクシャフト２の後端部２ａには、略円盤状をなすとともにその中心部に孔が形成されたアウターレースプレート１２が固定されている。アウターレースプレート１２の外縁には、略円筒状をなすとともに前方に延びるアウターレース１４が設けられている。このアウターレース１４の内周面は上記インナーレース１８の外周面に対向している。すなわち、アウターレースプレート１２が本発明に係るクランク軸側部材として機能する。
【００３０】
アウターレース１４の内周面とインナーレース１８の外周面との間には、爪片３２及びこの爪片３２をインナーレース１８の係合部１８ａに係合させるべく付勢するためのばね（図示略）が周方向において複数設けられている。これらインナーレース１８、アウターレース１４、爪片３２、及びばね等によってラチェット式のワンウェイクラッチ３０が構成されている。すなわち、インナーレース１８がワンウェイクラッチ３０の内輪として機能し、アウターレース１４がワンウェイクラッチ３０の外輪として機能する。また、爪片３２の前側であってアウターレース１４の内周面とリングギヤ１６の後面との間にはグリスシール３４が設けられている。このグリスシール３４によってワンウェイクラッチ３０の摺動部位に塗布されているグリスの外部への漏出が阻止される。
【００３１】
クランクシャフト２においてアウターレースプレート１２の後方には、略円盤状をなすとともにその中心部に孔が形成されたフライホイール２０が固定されている。クランクシャフト２、アウターレースプレート１２、及びフライホイール２０は、これらにそれぞれ形成されたボルト孔２ｄ及び貫通孔１２ａ，２０ａにボルト２２が挿通されることで互いに固定されている。
【００３２】
こうしたワンウェイクラッチ３０を備える始動装置によれば、リングギヤ１６からクランクシャフト２への始動用モータ４０による一方向の回転力の伝達が許容される一方、該一方向とは逆方向の回転力、すなわちクランクシャフト２からリングギヤ１６への回転力の伝達が遮断される。
【００３３】
ここで、図４及び図５を参照して、リングギヤ、アウターレースプレート、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の内燃機関１０１の始動装置の構造について説明する。尚、図４に、既存の内燃機関のオイルシールリテーナの斜視構造を示す。また、図５に、既存の内燃機関におけるオイルシールを中心とした断面構造を示す。
【００３４】
図４及び図５に示すように、オイルシールリテーナ（以下、リテーナ１１０）は、基本的には図３に示すリテーナ１０と同一の構造を有している。ただし、既存の内燃機関１０１のリテーナ１１０は、ブッシュ２６を嵌挿する必要がない分だけ、小径部１１０ｃの軸線方向における長さが短くされている。また、リテーナ１１０は大径部１０ｂに対応する部位を有していない。こうした構造を有するリテーナ１１０はリテーナ１０と同様にしてボルト１１によりシリンダブロック４に対して締結される。また、リテーナ１１０の内周面とこれに対向するクランクシャフト２の大径部２ｃの外周面との間にはオイルシール２４が取り付けられる。
【００３５】
こうした、既存の内燃機関１０１の始動装置では、その始動に際してその都度、始動用モータの回転出力軸に設けられたギヤをアクチュエータにより変位させてフライホイールの外周面に形成されたギヤに噛合させる。
【００３６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の内燃機関１の始動装置では、リングギヤ、アウターレースプレート、及びワンウェイクラッチを備えていない既存の内燃機関１０１の始動装置と共通のシリンダブロック４に対してリテーナ１０が取り付けられる。また、このリテーナ１０の小径部１０ｃの外周面によりリングギヤ１６が回転可能に支持されている。このため、リングギヤ１６、アウターレースプレート１２、及びワンウェイクラッチ３０を備える内燃機関１の始動装置において、既存の内燃機関１０１のクランクシャフト２及びシリンダブロック４をそのまま流用することが可能となる。
【００３７】
また、リングギヤ１６を支持するリテーナ１０（より詳しくは小径部１０ｃ）がシリンダブロック４に固定されている。このため、先の特許文献１の第１０図に示すようなリングギヤがクランクシャフトに設けられた軸受により支持されている構成とは異なり、機関始動後においてリングギヤ１６を支持するブッシュ２６（リテーナ１０）がクランクシャフト２の回転抵抗となることはない。
【００３８】
尚、本実施形態においてリテーナ１０が本発明に係る保持部材に相当する。また、シリンダブロック４が本発明に係る機関本体に相当する。
以上説明した本実施形態に係る内燃機関始動装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
【００３９】
（１）リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面によりリングギヤ１６のインナーレース１８が回転可能に支持されている。こうした構成によれば、リングギヤ１６、アウターレースプレート１２、及びワンウェイクラッチ３０を備えていない既存のクランクシャフト２及びシリンダブロック４をそのまま流用しつつ、機関始動後における機関抵抗の増大を抑制することができる。
【００４０】
（２）リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面にはブッシュ２６が嵌挿されている。また、インナーレース１８はブッシュ２６により回転可能に支持されている。こうした構成によれば、リテーナの外周面によりリングギヤを直接支持する構成とは異なり、リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面にはそれほど高い加工精度が求められない。従って、リテーナ１０を容易に形成することができる。
【００４１】
（３）リテーナ１０において小径部１０ｃよりも外周側にはフランジ部１０ａが形成され、クランクシャフト２の径方向において小径部１０ｃとボルト孔１０ｅとの間には当該ボルト１１よりもリングギヤ１６側（後側）に位置してリングギヤ１６の変位を規制する大径部１０ｂが形成されている。こうした構成によれば、リングギヤ１６がクランクシャフト２の軸線方向においてシリンダブロック４側に変位しようとすると、その前方に位置する大径部１０ｂの後面に当接することによって変位が規制される。このため、リングギヤ１６がボルト１１に干渉することを回避することができ、リングギヤ１６の姿勢を好適に保持することができる。
【００４２】
（４）ワンウェイクラッチ３０はラチェット式のワンウェイクラッチである。こうした構成によれば、機関始動後においてはワンウェイクラッチ３０を構成する爪片３２がリングギヤ１６のインナーレース１８上を摺動しないようになる。従って、機関始動後においてリングギヤ１６が機関抵抗とならないようにすることが容易にできる。
【００４３】
尚、本発明に係る内燃機関始動装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施形態では、ラチェット式のワンウェイクラッチ３０を備える始動装置について例示したが、これに代えて、スプラグ式のワンウェイクラッチを備える始動装置とすることもできる。
【００４４】
・上記実施形態では、本発明をＶ型内燃機関１に対して適用した。しかしながら、本発明はＶ型内燃機関に限られるものではなく、他に例えば１つのシリンダ列からなる直列内燃機関に対して本発明を適用するようにしてもよい。
【００４５】
・リングギヤ１６の変位を規制する規制部の構成としては、上記実施形態において例示した大径部１０ｂに限定されない。すなわち、規制部を周方向全体に形成するのではなく、周方向において部分的に形成するようにしてもよい。この場合であっても、リングギヤの機関本体側への変位を規制することができる。また、リングギヤがそもそも変位しない場合や、他の手段によってリングギヤの変位を規制することができる場合には、リテーナから規制部を割愛してもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、リングギヤ１６のインナーレース１８を支持する軸受をブッシュ２６として具現化したが、本発明に係る軸受はこれに限定されるものではない。要するに、リテーナ１０の外周面に嵌挿されてリングギヤ１６のインナーレース１８を回転可能に支持するものであれば、任意の軸受に変更可能である。
【００４７】
・上記実施形態によるように、ブッシュ２６（軸受）によりリングギヤ１６を回転可能に支持する構成とすること、換言すればリテーナ１０によりリングギヤ１６を間接的に支持する構成とすることが、リテーナ１０の小径部１０ｃの外周面に求められる加工精度を低くしてその加工を容易にする上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、リテーナの外周面によってリングギヤを直接支持するようにしてもよい。この場合、リテーナの外周面には高い加工精度が求められるようになるものの、ブッシュを割愛することができ、部品点数を低減することができる。
【００４８】
・上記実施形態では、オイルシール２４を全周にわたって保持するリテーナ１０について例示した。しかしながら、保持部材はこのような一体型のものに限られるものではなく、他に例えば２つ以上の分割型の保持部材を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１，１０１…内燃機関、２…クランクシャフト（クランク軸）、２ａ…後端部、２ｂ…ジャーナル、２ｃ…大径部、２ｄ…ボルト孔、４…シリンダブロック、４ａ…挿通孔、４ｅ…ボルト穴、６…クランクケース、１０，１１０…リテーナ（保持部材）、１０ａ，１１０ａ…フランジ部、１０ｂ…大径部、１０ｃ，１１０ｃ…小径部、１０ｅ，１１０ｅ…ボルト孔、１１…ボルト、１２…アウターレースプレート（クランク軸側部材）、１２ａ…貫通孔、１４…アウターレース、１６…リングギヤ、１６ａ…ギヤ部、１８…インナーレース、１８ａ…係合部、２０…フライホイール、２０ａ…貫通孔、２２…ボルト、２４…オイルシール、２６…ブッシュ、３０…ワンウェイクラッチ、３２…爪片、３２ａ…基端部、３２ｂ…先端部、３３…ばね、３４…グリスシール、４０…始動用モータ、４２…回転出力軸、４４…駆動ギヤ、Ｃ…中心軸線。
【図１】
2013007332.tif 000003
【図２】
2013007332.tif 000004
【図３】
2013007332.tif 000005
【図４】
2013007332.tif 000006
【図５】
2013007332.tif 000007